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以太坊小示例和基本概念

声明:市场有风险,投资需谨慎,币圈骗子多,一定要小心,违法的事不要做,违法的人不结识,仅供学习,致力于用区块链技术打造和谐社会。

本文所涉及的项目代码:

https://github.com/yu-tou/eth-self-token-example

在以太坊发布自己的 token 代码示例

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yarn install
# 启动本地网络
yarn chain

token 代码在 ./contracts,其中 YuTou.sol 是 token 合约,YuTouMintable 是发币合约

编辑合约后,部署脚本在 deploy/00_deploy_your_contract.js,如合约名有变化则修改

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# 部署到本地网络
yarn deploy

执行成功后终端,有合约地址,将地址导入钱包,即可看到 token

钱包使用测试网络连接合约后可以获取自己的一个地址,接下去向地址发 token

修改合约地址和账户地址,在 scripts/mint.js

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# 发币到自己的账户
yarn mint

以太坊概念教程

1. 以太坊基础概念

1.1 比特币 BTC & 以太坊 Ethereum

  • 比特币:价值工具。
  • 以太坊:分布式应用平台。

1.2 智能合约 contract

智能合约(Smart contract )是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易,这些交易可追踪且不可逆转

智能合约是用诸如 Solidity, Serpent 或 LLL 之类的高级脚本语言编写的,部署于分布式网络的虚拟机中,可以认为是传统应用的服务端

1.3 web3.js

开发以太坊区块链应用程序,涉及到以下部分:

  • 智能合约开发 – 使用 solidity 语言编写代码,部署到区块链。
  • 网站或客户端开发 – 与区块链中的智能合约进行交互,读写数据。

在进行网站或客户端开发时,就需要用到 web3.js。web3.js 库是一个 javascript 库,可以让你执行很多与区块链进行交互的任务,例如:

  • 以太币转账(信息交换)
  • 读写智能合约中的数据
  • 创建智能合约

web3.js 使用 JSON RPC 与 Ethereum 区块链通信(JSON RPC 即 JSON 远程调用),对区块链网络进行数据读写

web3 连接使用合约地址连接,具体连接到的是分布式网络中的节点。

1.4 以太币 eth

  • 应用程序执行任何操作都需要支付以太币,防范以太坊网络被滥用。
  • 与比特币类似,用于激励矿工。

1.5 油费 gas

以太坊(Ethereum)区块链网络上,每一次操作的执行都需要消耗“汽油/gas”,用户需要支付“油费”,“油费”用以太币计算,价格由矿工决定,矿工可以拒绝执行油费出价过低的智能合约。

每个智能合约都有一个设置的 Gas 最大消耗量,被称为 Gas 上限 / Gas Limit,如果有人试图执行一段死循环的合约代码,合约将一直运行,最终超过 gas 上限,调用合约的交易将回滚到以前状态

1.6 虚拟机 EVM

虚拟机是执行智能合约代码的引擎,可以被看做是一个大型的分布式计算机网络,执行的代码是编译后的智能合约代码。

1.7 分布式应用 DAPP

分布式应用(DApp)是运行在区块链之上的应用程序,支持区块链网络中用户之间的交互。

1.8 账号(地址)accounts

以太坊(Ethereum)网络中,有 2 种账号:

  • 外部账号 – 用户使用的账号
  • 合约账号 – 智能合约使用的账号,每个智能合约都有一个账号

这些账号,都被称为状态对象/state object,构成了以太坊网络的状态。外部账号的状态是账户余额,合约账号的状态是内存与账户余额

通常,钱包里的账号,就是外部账号,一个智能合约部署后,会默认有一个 deployer 账号和一个合约地址,合约地址是合约账号,可以使用这个地址导入 token 到钱包。

1.9 虚拟机架构

  • 开发人员使用 Solidity 等开发语言开发智能合约
  • 源程序被编译成以太坊虚拟机支持的字节码可执行程序
  • 可执行程序被部署到网络中,即写入区块,并被分配一个账号(地址)
  • 外部账号或其他合约账号,可以通过该智能合约的账号访问它

1.10 网络节点

以太坊(Ethereum)网络是一个公共的区块链网络,网络中包含 2 种网络节点:

  • 全节点
  • 轻节点

全节点 包含了从初始区块开始的全部区块,这些区块中包含了所有的交易历史记录,这些信息是区块链完整性的证据,可用于区块和交易的校验。通常矿工节点应该是全节点。

轻节点 只包含区块头形成的链,为节省空间,去除了区块体。这些类型的节点主要用于电子钱包,电子钱包必须是轻量级的,因此不能存储整个区块链。轻节点不会用来校验区块或交易,但区块链是一个网络,如有必要轻节点可以向全节点请求区块数据。

1.11 挖矿

以太坊(Ethereum)与其他公共区块链一样,使用工作量证明机制确保区块链网络正常运行。矿工进行工作量证明计算,即挖矿,来选择区块,写入区块链,确认交易。

以太坊使用的工作量证明算法称为 Ethash,这是一种哈希算法,灵感来自 Dagger-Hashimoto 算法

2. 交易

2.1 钱包

MetaMask、walletConnect 等,可以管理自己的地址,适配标准代币协议,可以快速与 dapp 建立链接,进行账号授权,快速交易等。

MetaMask 核心功能

  • 选择不同主链网络
  • 导入账户,使用私钥或者助记词导入
  • 导入代币,import token,使用代理合约的部署地址导入。
  • 转账、收款。
  • 连接 dapp。

2.2 稳定币

最常用的是 usdt,所有币币之间的交易,通常都是通过 usdt 中转,另外以 usdt 作为余额使用、计价单位。

USDT 又名 Tether,通过 Tether 提供 1:1 美元兑换服务,为法币与数字货币提供兑换服务,网站宣称严格遵守 1:1 的准备金保证,即每发行 1 枚 USDT 代币,其银行帐户都会有 1 美元的资金保障。理论上 usdt 有泡沫风险,如果挤兑可能会爆盘,但是目前的确是最通用的稳定币

2.3 交易方式

  • c2c:通过线下 c 对 c 交易,将法币兑换成虚拟币,或者将虚拟币兑换成法币。
  • 币币:虚拟币和虚拟币之间的兑换。
  • 杠杆交易:杠杆交易也是一种现货交易,需要持有一定量的币或者 USDT,通过抵押借贷来进行访大交易,盈亏风险同比访大。通常操作:做空或者做多。
  • 合约交易:一种自动杠杆交易,需提供动态保证金,上涨到一定价格可 100 倍收益,但是下跌强平会损失所有保证金。
  • 期权:用来对冲风险,

2.4 中心化交易所

火币(国内)、okex(国内)、币安(新加坡),目前国内的交易所都已经清退国内用户,美国也是禁止提供交易服务的国家,币安在新加坡,还可以交易,但是 c2c 交易比较困难。

交易方式:将币从自己的地址转入交易所提供的地址,然后快速进行币币交易(兑换)或杠杆/期权等交易,交易过程不会上链,没有链上记录,所以是中心化交易所,有跑路风险,容易被攻击。

2.5 去中心化交易所

如 uniswap,通过标准的区块链方式来进行币币交易,交易需要矿工挖矿,速度比较慢,比较安全,过程公开。

3. 代币

3.1 ERC20 协议

ERC-20 是以太坊区块链上的一种智能合约协议标准,规定了合约代币需实现的核心方法,只要实现了这些方法,并且部署到链上,即可发行代币,将合约地址导入钱包,即可自动识别 token 名和其他信息。

3.2 代币价值

还没搞懂

3.3 代币流通

还没搞懂

4. 智能合约开发

4.1 本地虚拟机

可以使用 hardhat 进行智能合约开发,首先需要运行一个本地的虚拟机,用以运行所有的合约及提供对合约的访问。

对于本项目,运行以下命令,运行之后不要退出,保持进程持续运行,每次重启都会丢失测试数据。

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npm run chain

4.2 编写合约代码

合约代码的开发语言通常是 Solidity ,文件后缀 .sol,开发工具建议 vscode + Solidity 插件。

Solidity 语法有点类似 js 或者 java 等,面向对象编程。

合约可以运行任何逻辑,可以是一段计算逻辑,或者是数据存储,也可以是代币协议等。

本项目的合约是一个代币合约,代码见 ./contracts/

其中 YuTou.sol 是代币合约,YuTouMintable 是一个扩展类,使代币具备分配能力。

4.3 部署合约代码

编写合约后,通过 npm run deploy 命令部署,本项目的部署脚本在 deploy/00_deploy_your_contract.js 中,指定了部署的合约名等。

合约部署其实很简单,部署后会分配一个合约地址和 deployer 账号地址,需记住这两个地址,导入 token 到钱包需要合约地址,deployer 地址则持有了初始发行的所有 token

4.4 发币

代码和注释见 scripts/mint.js

只有 deployer 才有权限向其他账号发布初始 token。 核心逻辑:

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// 调用mint方法向 0x437431... 账户发行代币;
contract.methods
  .mint("0x4374311B5d68E9eC496B70a55b8dD9469c804D1C", 512 * 10 ** 8)
  // from需要是所有者,因为发布的时候没有选择用户,默认是创世用户第一个,才可以向想合约申请给用户发币
  .send({
    from: "0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266",
  });

4.5 回币

在合约中有一段代码

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//接收以太坊可以使用回退函数,在回退函数里给调用者地址发相同数量的代币
receive() external payable {
    require(msg.value > 0);
    _mint(msg.sender, msg.value);
}
constructor() public payable {
}

此段代码是监听 eth 主链上的转账通知,当 当前合约部署的合约地址收到 eth 转账的时候,会进入此逻辑,可以给转账发起方回复 token,可以以此实现 eth 到 代币的自动兑换(不过这好像不合法)